一种双向货叉装置的制作方法

本发明涉及搬运机械领域，特别是涉及一种双向货叉装置。

背景技术：

在现代智能仓储和智能物流飞速发展中，需要对大量的货物进行搬运与堆放，尤其是相对狭小的空间进行立体高架仓库的搬运与堆放，需要采取一种机械装置。该机械装置可以在相对狭小的三维空间上进行运动、并按照一定的顺序进行反复运动，以完成对货物单元的搬运、堆集等动作。该机械装置通常称为堆垛机。堆垛机最主要的功能部分则为货叉装置。通过货叉装置完成货物单元的抓取、输送、放置等动作。

现有的货叉装置，由于本身结构所限，在货物的搬运过程中，其搬运能力有限，不能实现对货物的远距离搬运与堆放，只能进行单向货物的搬运；搬运行程与搬运范围有限，也不能进行高载荷的货物搬运；搬运货物形状及尺寸差异大，不方便抓取和放置。尤其由于驱动与结构因素，货叉装置本身结构复杂，在搬运过程中货叉动作不连续，不能平稳搬运与堆放货物，搬运的效率低下，甚至会造成被搬运货物的跌落。

由此，有必要重新设计一种双向货叉装置以解决上述至少一个技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种双向货叉装置以解决至少一个上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种双向货叉装置，用于搬运货物，其包括：

驱动单元，其包括电机和驱动轴，所述驱动轴与所述电机连接；

货叉，其包括下叉体单元、中叉体单元和上叉体单元；

下叉体单元包括左墙板、右墙板、齿轮组件、下叉体滑轨、滚珠和滚珠保持架，所述齿轮组件安装于所述左墙板和右墙板竖直相对设置的箱体空间内，所述驱动轴驱动所述齿轮组件转动，所述左墙板和右墙板的外侧分别固定有下叉体滑轨；

中叉体单元包括中叉体、左导轨机构、右导轨机构、齿条和滑槽，所述中叉体呈水平设置的板状并设置于所述左墙板和右墙板的上侧，所述左导轨机构和右导轨机构的对称固定于所述中叉体下侧，所述齿条固定于所述中叉体下平面对称中心并与所述齿轮组件互相啮合，所述左导轨机构的左右两侧均设置有所述滑槽，所述右导轨机构的左右两侧均设置有所述滑槽，位于所述左导轨机构内侧的滑槽与所述左墙板外侧的下叉体滑轨配合，位于所述右导轨机构内侧的滑槽与所述右墙板外侧的下叉体滑轨配合；

上叉体单元包括平台板、竖板和上叉体滑轨，所述平台板用于承载货物并以所述齿轮组件为对称中心对称设置，所述竖板垂直固定于平台板下侧并左右对称分布，所述左侧竖板的内侧固定有所述上叉体滑轨且该上叉体滑轨与所述左导轨机构外侧的滑槽配合，所述右侧竖板的内侧固定右所述上叉体滑轨且该上叉体滑轨与所述右导轨机构外侧的滑轨配合；

其中，所述滑槽和下叉体滑轨之间装配有使所述中叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架，所述滑槽和上叉体滑轨之间装配有使所述上叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架。

在其中一个实施例中，所述左导轨机构和右导轨机构分别安装有h型的滑槽部件，所述滑槽部件包括两竖部和连接两竖部的横部，所述滑槽部件的横部分别固定于所述左导轨机构和右导轨机构内，所述滑槽部件的竖部分别开设有所述滑槽，所述滑槽分别位于所述左导轨机构和右导轨机构的两侧并朝外开口。

在其中一个实施例中，所述横部通过螺栓组装于所述左导轨结构或右导轨结构内。

在其中一个实施例中，所述左导轨结构包括上块和下块，所述横版架设于所述上块和下块之间。

在其中一个实施例中，所述左导轨机构的两侧分别开设有所述滑槽，所述右导轨机构的两侧分别开设有所述滑槽。

在其中一个实施例中，所述滑槽收容所述上叉体滑轨，所述上叉体滑轨的上下侧与所述滑槽之间分别嵌设有所述滚珠；

所述滑槽收容所述下叉体滑轨，所述下叉体滑轨的上下侧与所述滑槽之间分别嵌设有所述滚珠。

在其中一个实施例中，所述左墙板与竖板之间的距离是所述左墙板与右墙板之间距离的2-3倍。

在其中一个实施例中，所述驱动单元还包括套设于所述驱动轴的传动齿轮，所述传动齿轮与所述齿轮组件相啮合。

在其中一个实施例中，所述下叉体单元还设置有同步皮带和弹性张紧装置，所述弹性张紧装置分别安装于所述左墙板和右墙板的外侧，所述中叉体单元还包括转向轮，每一个所述弹性张紧装置固定连接所述同步皮带的一端，所述同步皮带绕过所述转向轮后其另一端固定于所述平台板。

在其中一个实施例中，所述同步皮带的另一端根据搬运货物行程的需要固定于所述平台板不同的位置。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

齿条与齿轮组件的传输转化为中叉体单元在齿条方向的直线运动，滑槽和下叉体滑轨之间装配有使所述中叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架，滑槽和上叉体滑轨之间装配有使所述上叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架。保证承重量和长距离的平稳运输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种双向货叉装置的结构示意图；

图2是图1另一角度的结构示意图；

图3是本发明一种双向货叉装置的又一种结构示意图；

图4是本发明一种双向货叉装置的又一种结构示意图；

图5是本发明一种双向货叉装置的又一种结构示意图；

图6是图5沿a-a线的剖面示意图；

图7是图5沿b-b线的剖面示意图；

图8是图5沿c-c线的剖面示意图；

图9是图5沿d-d线的剖面示意图；

图10是图5沿e-e线的剖面示意图；

图11是本发明双向货叉装置的滑配和承重的结构示意图；

图12是本发明双向货叉装置的滑配和承重的又一种结构示意图；

图13是本发明一种双向货叉装置的又一种结构示意图；

图14是图13沿f-f线的剖面示意图；

图15是图13沿g-g线的剖面示意图；

图16是图13沿h-h线的剖面示意图；

图17是图13沿i-i线的剖面示意图；

图18是图13沿j-j线的剖面示意图；

图19是本发明双向货叉装置的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明揭示一种双向货叉装置，用于搬运货物。双向货叉装置包括驱动单元和货叉。

驱动单元包括电机和驱动轴，所述驱动轴与所述电机连接。

货叉包括下叉体单元、中叉体单元和上叉体单元。

下叉体单元包括左墙板、右墙板、齿轮组件、下叉体滑轨、滚珠和滚珠保持架，所述齿轮组件安装于所述左墙板和右墙板竖直相对设置的箱体空间内，所述驱动轴驱动所述齿轮组件转动，所述左墙板和右墙板的外侧分别固定有下叉体滑轨。

中叉体单元包括中叉体、左导轨机构、右导轨机构、齿条和滑槽，所述中叉体呈水平设置的板状并设置于所述左墙板和右墙板的上侧，所述左导轨机构和右导轨机构的对称固定于所述中叉体下侧，所述齿条固定于所述中叉体下平面对称中心并与所述齿轮组件互相啮合，所述左导轨机构的左右两侧均设置有所述滑槽，所述右导轨机构的左右两侧均设置有所述滑槽，位于所述左导轨机构内侧的滑槽与所述左墙板外侧的下叉体滑轨配合，位于所述右导轨机构内侧的滑槽与所述右墙板外侧的下叉体滑轨配合。

上叉体单元包括平台板、竖板和上叉体滑轨，所述平台板用于承载货物并以所述齿轮组件为对称中心对称设置，所述竖板垂直固定于平台板下侧并左右对称分布，所述左侧竖板的内侧固定有所述上叉体滑轨且该上叉体滑轨与所述左导轨机构外侧的滑槽配合，所述右侧竖板的内侧固定右所述上叉体滑轨且该上叉体滑轨与所述右导轨机构外侧的滑轨配合；

其中，所述滑槽和下叉体滑轨之间装配有使所述中叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架，所述滑槽和上叉体滑轨之间装配有使所述上叉体单元平稳滑动的所述滚珠和滚珠保持架。

优选的，所述左导轨机构和右导轨机构分别安装有h型的滑槽部件，所述滑槽部件包括两竖部和连接两竖部的横部，所述滑槽部件的横部分别固定于所述左导轨机构和右导轨机构内，所述滑槽部件的竖部分别开设有所述滑槽，所述滑槽分别位于所述左导轨机构和右导轨机构的两侧并朝外开口。

优选的，所述横部通过螺栓组装于所述左导轨结构或右导轨结构内。

优选的，所述左导轨结构包括上块和下块，所述横版架设于所述上块和下块之间。

优选的，所述左导轨机构的两侧分别开设有所述滑槽，所述右导轨机构的两侧分别开设有所述滑槽。

优选的，所述滑槽收容所述上叉体滑轨，所述上叉体滑轨的上下侧与所述滑槽之间分别嵌设有所述滚珠；所述滑槽收容所述下叉体滑轨，所述下叉体滑轨的上下侧与所述滑槽之间分别嵌设有所述滚珠。

优选的，所述左墙板与竖板之间的距离是所述左墙板与右墙板之间距离的2-3倍。

优选的，所述驱动单元还包括套设于所述驱动轴的传动齿轮，所述传动齿轮与所述齿轮组件相啮合。

优选的，所述下叉体单元还设置有同步皮带和弹性张紧装置，所述弹性张紧装置分别安装于所述左墙板和右墙板的外侧，所述中叉体单元还包括转向轮，每一个所述弹性张紧装置固定连接所述同步皮带的一端，所述同步皮带绕过所述转向轮后其另一端固定于所述平台板。

优选的，所述同步皮带的另一端根据搬运货物行程的需要固定于所述平台板不同的位置。

驱动单元以电机作为动力单元，通过驱动轴将动力输送到下叉体单元的齿轮组件，并带动齿轮组件的齿轮通过旋转。在中叉体单元中，设置有与齿轮组件相互啮合的齿条。齿条可以将电机输出的转动动作，通过齿轮组件的传输，转化为中叉体单元在齿条方向的直线运动。

此外，下叉体单元的两侧安装有同步皮带。同步皮带一端固定于下叉体单元，另一端固定于上叉体单元。当中叉体单元直线运动时，上叉体单元也随中叉体单元保持同步直线运动，从而保证双向货叉装置在开始搬运与结束搬运动作时，上叉体单元与中叉体单元保持同步一致。中叉体单元直线运动和上叉体单元直线运动是靠滑动和承重装置的下叉体滑轨、滑槽、上叉体滑轨、滚珠和滚珠保持架配合来实现。

如果驱动单元部分的电机进行反向运转，则中叉体单元与上叉体单元可以相应进行反方向运动，从而将位于上叉体单元的平台板上的货物进行反向搬运，提高搬运效率。

双向搬运装置的齿轮组件、驱动轴、滑动和承重装置等均采用高强度材料，可以承受大质量的货物搬运工作。

以下，请参图示，举例描述本发明的实施方式。

请参图1至图3，一种单向可调间距的双向货叉装置包括基座11、滑动单元12、货叉13、驱动单元14和调节单元15。

基座11呈框架状并包括上支撑板111、下支撑板112和侧支撑板113。两纵长延伸的上支撑板111水平间隔设置，若干侧支撑板113支撑于上支撑板111下侧，下支撑板112用于连接固定侧支撑板113。滑动单元12包括滑轨121和滑块122。滑轨121沿纵长方向安装于上支撑板111，滑块122滑动安装于滑轨121并可沿滑轨延伸方向做往复直线运动。

货叉13包括左货叉131和右货叉132。左货叉131架设于两上支撑板111并固定在滑块122上，左货叉131通过滑块122可以沿滑轨单独双向自由滑动。右货叉132架设于两上支撑板111并固定于上支撑板111的一侧。

驱动单元14包括电机141、驱动轴142和支撑座组件143。电机141与驱动轴142组装在一起，驱动轴142的两端通过支撑座组件143分别安装于两侧的下支撑板113。电机141驱动驱动轴142转动，驱动轴142带动左货叉131和右货叉142同步沿垂直于纵长延伸方向的方向来回移动。驱动轴142上设置有齿，左货叉131和右货叉132分别设置有齿轮组件，齿与齿轮组件相啮合，电机141转动时带动齿轮组件转动，进而实现左货叉和右货叉同步实现抓取、搬运货物。

调节单元15包括丝杠151、丝杠滑块152、支座组件支持侧153、支座组件固定侧154和丝杠驱动电机155。左货叉131的底部安装有货叉底部支撑块1311，丝杠滑块152组装于丝杆151上并固定于货叉底部支撑块1311上。丝杆151两端分别通过支座组件支持侧153和支座组件固定侧154固定于下支撑板113上。丝杠临近支座组件支持侧153的一端连接丝杠驱动电机155。丝杠驱动电机155控制丝杆151的转动，以达到调整左货叉131移动从而实现左货叉131与右货叉132的需求间距。

如果驱动单元14的电机141反向运转，则左货叉131和右货叉132可同时进行反方向运动，从而将位于左货叉131和右货叉132上的货物进行反向搬运，提高搬运效率。

请参图3，本发明另一实施例中，左货叉131固定于基座11上，调节单元15与右货架132连接，达到调整右货架132从而实现右货架132与左货架131的需求间距。

请参图4，本发明再一实施例中，左货叉131和右货叉132分别滑动连接于基座11上。货叉装置包括两组调节单元15，两组调节单元15镜像设置，一组调节单元15连接左货架131用于驱动左货架131的移动，另一组调节单元15连接右货架132用于驱动右货架132的移动。

请参图5至图11，本发明揭示另一种双向货叉装置。

驱动单元14还包括传动齿轮144，电机141驱动驱动轴142转动，驱动轴142上设置有驱动齿，驱动齿与传动齿轮144配合。传动齿轮144与货叉的齿轮组件相配合。电机141通过驱动轴142将动力传输至传动齿轮144，并继续传输至齿轮组件，实现货物搬运。

货叉包括下叉体单元2、中叉体单元3和上叉体单元4.

下叉体单元2包括左墙板21、右墙板22、齿轮组件23、同步皮带24、弹性张紧装置25和滑配和承重组件26。左墙板21和右墙板22竖直相对设置并形成紧密的箱体空间。齿轮组件23安装于该箱体空间内，并以传动齿轮为中心，呈左右不对称排布态势，根据货物搬运和形成需要，可以进行正向或者反向运动。弹性张紧装置25分别安装于左墙板21和右墙板22的外侧。每一个弹性张紧装置固定连接有一根长度不等的同步皮带24。同步皮带24通过中叉体单元3后的另一端固定于上叉体单元4上。弹性张紧装置25和同步皮带24可以保证上叉体单元4和中叉体单元3在开始搬运货物和结束搬运货物时，两者同步处于同一个起始位置。每一个滑配和承重组件26包括下叉体滑轨27、滚针28和滚针保持架29。两侧的滑配和承重组件26的下叉体滑轨27分别固定于左墙板21和右墙板22的外侧。该滑配和承重组件26支撑整个货物的重量，同时保证中叉体单元3平稳、顺畅的滑动。

中叉体单元3包括中叉体31、左导轨机构32、右导轨机构33、齿条34、转向轮35和中叉体滑轨36。中叉体31呈板状并水平设置，中叉体31覆盖于左墙板21和右墙板22上侧。左导轨机构32和右导轨机构33位左右对称结构，并固定在中叉体31上。中叉体31下平面对称中心处安装有与齿轮组件23互相啮合的齿条34，可以将齿轮组件23所传输的动力传输给齿条34并带动中叉体单元3沿齿条34方向直线运动。中叉体31在左导轨机构32的外侧面和内侧面分别固定设置有中叉体滑轨36，中叉体31在右导轨机构33的外侧面和内侧面分别固定设置有中叉体滑轨36。其中中叉体滑轨36也为滑配和承重组件26的一部分。位于左导轨机构32内侧面的中叉体滑轨36与位于左墙板21上固定的下叉体滑轨27配合，位于右导轨机构33内侧面的中叉体滑轨36与位于右墙板22上固定的下叉体滑轨27配合。中叉体滑轨36和下叉体滑轨27之间装配滚针28和滚针保持架29，可以使得中叉体31在高承载下前进与后退的时候更加平稳。

下叉体单元4包括平台板41、竖板42和上叉体滑轨43。平台板41具有较大的平整平面，用于放置所搬运的货物，并以齿轮组件23为对称中心对称设置。竖板42垂直固定于平台板41的下表面之上对称分布并分别位于左导轨机构32外侧和右导轨机构33外侧。上叉体滑轨43左右对称分别固定于两个竖板42上。其中上叉体滑轨43也为滑配和承重组件26的一部分。位于左导轨机构32外侧面的中叉体滑轨36与固定于左侧竖板42上的上叉体滑轨43配合。位于右导轨机构33外侧面的中叉体滑轨36与固定于右侧竖板42上的上叉体滑轨43配合。上叉体滑轨43与中叉体滑轨36之间装配有交叉放置的滚针28和滚针保持架9，使得上叉体滑轨43沿中叉体滑轨36平稳滑动，同时可支撑上叉体单元4沿齿条方向运动。同时，每一个下叉体单元2的弹性张紧装置25固定连接一根长度可调节的同步皮带24，同步皮带24绕过中叉体单元3的转向轮35，且该同步皮带24的另一端根据货物搬运行程需要固定于上叉体单元4的平台板41上的预定位置。弹性张紧装置25和同步皮带24可以保证上叉体单元4和中叉体单元3在开始搬运货物和结束搬运货物时两者同步处于同一个起始位置。

请参图12，本发明揭示另一种滑配和承重组件26’。滑配和承重组件26’的下叉体滑轨27’与中叉体滑轨36’及中叉体滑轨36’与上叉体滑轨43之间为相对的v型面，v型面之间组装有滚针28’和双排保持架29’。

请参图13至图19，本发明揭示另一种双向货叉装置。

驱动单元5还包括传动齿轮53，电机51驱动驱动轴52转动，驱动轴52上设置有驱动齿，驱动齿与传动齿轮53配合。传动齿轮53与货叉的齿轮组件相配合。电机51通过驱动轴52讲动力传输至传动齿轮53，并继续传输至齿轮组件，实现货物搬运。

货叉包括下叉体单元6、中叉体单元7和上叉体单元8。

下叉体单元6包括左墙板61、右墙板62、齿轮组件63、同步皮带64、弹性张紧装置65和滑配和承重组件66。左墙板61和右墙板62竖直相对设置并形成紧密的箱体空间。齿轮组件63安装于该箱体空间内，并以传动齿轮为中心，呈左右不对称排布态势，根据货物搬运和形成需要，可以进行正向或者反向运动。弹性张紧装置65分别安装于左墙板61和右墙板62的外侧。每一个弹性张紧装置固定连接右一根长度不等的同步皮带64。同步皮带64通过中叉体单元7后的另一端固定于上叉体单元8上。弹性张紧装置65和同步皮带64可以保证上叉体单元8和中叉体单元7在开始搬运货物和结束搬运货物时，两者同步处于同一个起始位置。每一个滑配和承重组件66包括下叉体滑轨67、滚珠68和滚珠保持架69。两侧的滑配和承重组件66的下叉体滑轨67分别固定于左墙板61和右墙板62的外侧。该滑配和承重组件66支撑整个货物的重量，同时保证中叉体单元7平稳、顺畅的滑动。

中叉体单元7包括中叉体71、左导轨机构72、右导轨机构73、齿条74、转向轮75和滑槽76。中叉体71呈板状并水平设置，中叉体71覆盖于左墙板61和右墙板62上侧。左导轨机构72和右导轨机构73位左右对称结构，并固定在中叉体71上。中叉体71下平面对称中心处安装有与齿轮组件63互相啮合的齿条74，可以将齿轮组件63所传输的动力传输给齿条74并带动中叉体单元7沿齿条74方向直线运动。中叉体单元7在左导轨机构72内组装有呈h型的滑槽部件，滑槽部件的横部固定于左导轨机构72内，两侧的竖部分别开设有滑槽76，滑槽76位于左导轨机构72的两侧并朝外开口。对称的，中叉体单元7在右导轨机构73内组装有呈h型的滑槽部件，滑槽部件的横部固定于右导轨机构73内，两侧的竖部分别开设有滑槽76，滑槽76位于右导轨机构73的两侧并朝外开口。滑槽76也为滑配和承重组件66的一部分。位于左导轨机构72内侧面的滑槽76与位于左墙板61上固定的下叉体滑轨67配合。位于右导轨机构73内侧面的滑槽76与位于右墙板61上固定的下叉体滑轨配合。滑槽76和下叉体滑轨67之间装配滚珠68和滚珠保持架69，可以使得中叉体61在高承载下前进与后退的时候更加平稳。

下叉体单元8包括平台板81、竖板82和上叉体滑轨83。平台板81具有较大的平整平面，用于防止所搬运的货物，并以齿轮组件63为对称中心对称设置。竖板82垂直固定于平台板81的下表面之上对称分布并分别位于左导轨机构72外侧和右导轨机构73外侧。上叉体滑轨83左右对称分别固定于两个竖板82上。其中上叉体滑轨83也为滑配和承重组件66的一部分。位于左导轨机构72外侧面的滑槽76与固定于左侧竖板82上的上叉体滑轨83配合。位于右导轨机构73外侧面的滑槽76与固定于右侧竖板82的上叉体滑轨83配合。上叉体滑轨83与滑槽76之间装配有滚珠68和滚珠保持架69，使得上叉体滑轨83沿滑槽76平稳滑动，同时可支撑上叉体单元8沿齿条方向运动。同时，每一个下叉体单元6的弹性张紧装置65固定连接一根长度可调节的同步皮带64，同步皮带64绕过中叉体单元7的转向轮75，且该同步皮带74的另一端根据货物搬运行程需要固定于上叉体单元8的平台板81上的预定位置。弹性张紧装置65和同步皮带6.4可以保证上叉体单元8和中叉体单元7在开始搬运货物和结束搬运货物时两者同步处于同一个起始位置。

叉体装置的所有齿轮、轴、滑配及承重组件、叉体部件所采用材质为高强度材料，并进行表面硬化处理，通过电机精密自动控制，可实现高强度、高载荷的货物平稳、顺畅搬运与运输和多类型包装方式货物的高精度抓取和放置。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。